機械制造基礎(chǔ)-2-1

第二章制造工藝裝備全書重點內(nèi)容：金屬切削刀具機床機床夾具§2-1金屬切削刀具一.金屬切削加工的基本概念切削運動與切削用量為了切除多余的金屬，刀具和工件之間必須有相對運動，即切削運動。切削運動可分為主運動和進給運動,如圖2－1（動畫演示）和圖2－2（動畫演示）。切削用量

是指切削速度Vc，進給量f(或進給速度Vf)和背吃刀量ap三者的總稱。動畫演示切削運動主運動進給運動合成切削運動工件表面待加工表面已加工表面過渡表面切削用量三要素（動畫演示）切削速度進給量背吃刀量切削層參數(shù)公稱厚度公稱寬度公稱橫截面積AD=hDXbD=fasp§2-2金屬切削刀具的基本概念切削部分幾何形狀和基本定義（車刀）前刀面Ar主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖其他刀具可看作是車刀的演變和組合刀具切削部分的幾何角度刀具標(biāo)注角度參考系(動畫演示)基面Pr切削平面Ps正交平面P0法平面Pn假定工作Pf背平面Pp刀具標(biāo)注角度前角：前刀面—基面（正交平面）后角：主后刀面—切削平面（正交平面）主偏角：主刃投影—假定進給方向（基面）刃傾角：主刃—基面（切削平面）車刀的主要標(biāo)注角度（動畫演示）刀具的工作角度安裝高度的影響刀具材料

與刀具切削性能的好壞有關(guān)。加工時要承受高溫、高壓、強烈的摩擦，沖擊和振動高的硬度

：比工件高，>HRC60高的耐磨性：耐用度足夠的強度和韌性：不崩刃，不斷高的耐熱性（熱穩(wěn)定性）：高溫時可以加工

良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能

良好的工藝性能：刀具制造成本低常用刀具材料刀具材料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石、立方氮化硼等高速鋼表2-1含有較多鎢、鉬、烙、釩等元素的高合金工具鋼較高的硬度（熱處理硬度達HRC62—67）和耐熱性（切削溫度可達550—600o）切速比碳素工具鋼和合金工具鋼高1—3倍（因此而得名），刀具耐用度高10—40倍，甚至更多可以加工從有色金屬到高溫合金的范圍廣泛的材料制造工藝簡單，能鍛造，容易磨出鋒利的刀刃在復(fù)雜刀具（鉆頭、絲錐、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等）的制造中占有重要地位。用途分：通用型高速鋼和高性能高速鋼制造工藝分：熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼硬質(zhì)合金用高耐熱性和高耐磨性的金屬碳化物（碳化鎢，碳化鈦，碳化鉭，碳化鈮等）與金屬粘結(jié)劑（鈷，鎳，鉬等）在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。硬度：HRA89-93，能耐850-1000oC的高溫，良好的耐磨性，切速可達100-300m/min，可加工包括淬硬鋼在內(nèi)的多種材料，廣泛應(yīng)用硬質(zhì)合金的抗彎強度低，沖擊韌性差，不鋒利，較難加工，不易做成形狀復(fù)雜的整體刀具常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷類（YG類），鎢鈦鈷類（YT類）和通用硬質(zhì)合金（YW類）3類涂層刀具和其它刀具材料涂層刀具：耐磨性高的難熔金屬化合物耐用度至少可提高1—3倍（刀片），或2—10倍（高速鋼）。加工材料的硬度愈高，效果愈好。

陶瓷材料：以氧化鋁為主要成分，經(jīng)壓制而成在1200°C時可保持HRA80的硬度，脆人造金剛石：在高溫高壓下由石墨轉(zhuǎn)化而成極高的硬度（顯微硬度可達HV10000）和耐磨性，摩擦系數(shù)小，切削刃非常鋒利。很高的加工表面質(zhì)量熱穩(wěn)定性較差（不得超過700～800℃），與鐵元素的化學(xué)親和力很強，不宜加工鋼鐵件。加工硬質(zhì)合金立方氮化硼：由六方氮化硼在高溫高壓下轉(zhuǎn)變而成硬度熱穩(wěn)定性很高（可達1300—1400°C）最大的優(yōu)點：在高溫（1200—1300°C）時也不易與鐵族金屬起反應(yīng)。刀具角度的選擇1.選擇前角g02.選擇后角αo3.選擇主偏角κr和副偏角κ′r4.選擇刃傾角ls應(yīng)當(dāng)指出，刀具各角度之間是相互聯(lián)系，相互影響的，孤立地選擇某一角度并不能得到所希望的合理值。

選擇前角g0影響：切削的難易程度-很大。↖前角，使刀刃變得鋒利，使切削更輕快，切屑變形↘，切削力和切削功率↘↖前角，刀刃和刀尖強度↘，散熱體積↘，影響刀具壽命。對表面粗糙度，排、斷屑等有一定的影響。

選擇前角g0主要取決于：工件材料、刀具材料、加工要求工件強度、硬度較低時，取較大的前角，反之取較小的前角；加工塑性材料（如鋼）選較大的前角，脆性材料（如鑄鐵）選較小的前角。刀具材料韌性好（如高速鋼），前角可選得大些，反之（如硬質(zhì)合金）則前角應(yīng)選得小一些。粗加